Молибденовая смазка: использование, назначение, характеристики

Дисульфид молибдена (молибденит), MoS₂, являющийся популярной природной формой молибдена, играет классическую роль смазки еще с 19 столетия. В то же время его однослойные структуры стали одним из открытий 21 столетия вместе с графеном. Они находят использование для создания эластичных экранов, маленьких транзисторов, фильтров, раскрывая много новых возможности для создания элементов завтрашнего дня. Также и современных смазочных материалов, подобных, к примеру, как смазка молибденовая.

Гексагональная пластинчатая структура молекул MoS₂ из атома молибдена и 2-ух атомов серы создаёт аналогичное на броню перекрывающееся покрытие, защищающее трущиеся поверхности металла. Такие пластинки обладают свойством скользить по поверхности, легко наполняя микроскопические поры в металле. Как последствие, поверхности металла свободно двигаются относительно друг друга, будучи надежно защищенными слоем молибденита.

Однослойная структура базовых компонентов молибденовой смазки:

• понижает трение элементов из металла к минимуму;
• обеспечивает продолжительную защиту от вымывания и вытирания;
• оберегает детали подвески автомобиля, системы рулевого управления и любых иных подвижных компонентов шасси;
• применяется в двигающихся элементах в автомобильных и промышленных транспортных средствах, работающих в мокрой обстановке, к примеру, краны, вилочковые погрузчики, порталы, подъемные механизмы и т. д.

Состав и характеристики

Дисульфид молибдена имеет похожую на сэндвич структуру графита. Пространственно-параллельно размещенные слои серы и молибдена S-Mo-S толщиной в три атома слабо связаны силами Ван-дер-Ваальса. По этому кристаллы легко сдвигаются вдоль базисной плоскости. В результате вещество приобретает смазочные свойства. Слоистая структура дает возможность получать квазидвумерные кристаллы, подобные кристаллам графена.

На металлической поверхности молибденит создаёт тонкую 5 мкм пленку, в которой атом молибдена размещен между захваченным металлом атомом серы и свободным атомом серы. Образующееся трехслойное нано-покрытие имеет 1 слой из атомов серы, которые прочно соединяется с поверхностью металла благодаря высокому сродству с металлами. После идет слой молибдена и слой из квази свободных атомов серы.

Покрытые смазкой соприкасающиеся поверхности не трутся конкретно друг о дружку, а образовывают между собой прослойку из 2-ух внешних слоев серы с невысоким обоюдным сцеплением. При этом слой находящийся внутри серы прочно соединяется с поверхностью металла, повышая ее устойчивость к износу.

Само вещество не растворимо ни в водной массе, ни в разбавленных кислотах.

Как последствие, дисульфид молибдена собой представляет мелкодисперсный порошок с размерами частиц от 1 до 100 мкм — сухую смазку. Она была первый раз представлена в 1940-х годах химической компанией Dow Corning под торговым наименованием «Molykote», которое все также остается синонимом молибденовой смазки.

Обладая пленкообразующими качествами, молибденит:

• хранит собственные свойства в условиях отсутствия влаги до температур в 400 °С;
• окисляется в воздухе с 315 °C. В отсутствие кислорода использование возможно до 1100 °С;
• обладает смазывающими качествами в инертных атмосферах и в условиях высокого вакуума, когда прочие обыкновенные смазочные материалы терпят неудачу;
• хранит свойства смазки при экстремальном давлении.

MoS₂ применяется в качестве сухой добавки в смазках, маслах, полимерах, красках и прочих покрытиях. Он бывает в виде суспензии или служит добавкой в прочих лубрикантах. Размер частиц MoS₂ варьируется в зависимости от требований к смазочному материалу: 90 нм, 1,5 микрон, 4,5 микрон и 12,5 микрон.

Смазка с молибденом выпускается в виде спреев в аэрозольных тубах, жидкостей и густых пластинчатых материалов. Пластинчатые смазки образовывают пленку, которая не теряет собственных параметров даже в случае испарения дисперсионной среды, что важно в опасных ситуациях и скачках температуры.

Уникальность молибденовых смазок устанавливается следующими факторами:

• невысокий показатель трения — 0,03-0,06;
• высокое сродство к металлам, исходя из этого, хорошая адгезия;
• тонкопленочная структура – до 5 мкм;
• идеальная крепость, предел текучести порядка 3450 МПа;
• низкая вязкость, что уменьшает энергетические потери в тех же подшипниках качения;
• очень высокая температурная устойчивость – хранит результативность от криогенных температур до 315 °C;
• химическая стабильность во время использования растворителей;
• сохранение смазочных параметров в вакууме, в отличии от графита;
• физико-химическая стойкость, обуславливающая антикоррозионный эффект — выдержит взаимное действие со щелочными растворами, соляной, серной и плавиковой кислотами;
• легирующие свойства;
• отличные противозадирные и противоизносные свойства.

Использование

Смазки на основе дисульфида молибдена популярны с целью решения ряда задач, когда в большинстве случаев применяемые вещества малоэффективны – в условиях больших температур, высоких давлений, наличии ударных нагрузок.

Благодаря неподражаемым экстремальным особенностям, собственное победное шествие они начали с космической и военной областей.

Сейчас же высокотемпературные молибденовые смазки применяются в автопрома, станкостроении, сельском хозяйстве, строительстве – везде, в которых есть существенные ударные нагрузки, низкие скорости, высокие температуры, постоянные стоп-старты.

Хорошим положительным качеством считается и возможность их применения в вакууме, где не может справится графит.

Смазки с молибденом хороши для подшипников, как роликовых – скольжения и качения, так же и для ступичных. Тем более когда находится существенная ударная нагрузка и небыстрые колебательные движения, что отличительно для многофункциональных шарниров.

Они не рекомендованы для скоростных подшипников, так как появляется опасность «заносов» из-за уменьшения трения. Опорный ролик начинает проскальзывать, на поверхности появляются потертости, что приводит к сокращению эксплуатационного периода. Точные подшипники качения также восприимчивы к оседанию частиц молибденита в зазорах.

Для ступичных подшипников молибденовая смазка считается замечательным вариантом. Ее единоразового нанесения хватает на весь эксплуатационный срок ступицы – до 100 тыс. км пробега. Она предохраняет от ржавчины, понижает силу трения и повышает механическую крепость. Единственным требованием служит герметичность подшипника, так как проникновение влаги приводит к разложению молибденита на серную кислоту и твёрдые частицы его окиси, что сильно сделает больше износ деталей.

Молибденовая смазка хороша в самых разнообразных транспортных средствах, внедорожниках, автомобилях, мотоциклах. Она обеспечивает отличное обслуживание буксирных штифтов, зубчатых планок, шестерен, пятых колес, рулевых механизмов, шаровых шарниров – везде, где скользкие поверхности соударяются. Понижает трение, увеличивает непроницаемость для влаги, предохраняет от ржавчины, предохраняет заклинивание. В результате увеличивается мягкий ход механизмов.

Использование в автомобиле молибденовой смазки несколько неоднозначно. Не рекомендуется ее применять в двигателях. Это связано со структурой вещества, представляющего собой взвесь нерастворимых частиц молибденита в жидкой фракции. По этому их попадание на детали мотора типа поршневых колец, коленвалов и т.п. вызывает закоксовку. В результате раскаленные газы могут вырываться из топки и смешиваться с моторным маслом, приводя к его окислению.

Также разные моющие присадки, к примеру, из кальция или щелочных растворов, успевают химически провзаимодействовать с молибденом до недавнего времени, чем смазка формирует пленку для защиты. Более того из-за появившихся в результате такой реакции больших молекул фильтр масляного типа быстро забивается. Как последствие, происходит засорение всей системы мотора.

Определенно, молибденовая смазка при правильном применении считается прекрасным средством, которое способна заметно увеличить ресурс автомобильных деталей, работающих в сложных условиях.

Выбор молибденовой смазки обусловлен рядом ее неповторимых свойств. Она незаменимая, когда потребуется:

• приработать новые детали, дать им противозадирные свойства;
• обезопасить поверхности деталей в трудных и контрастных атмосферных условиях;
• устранить преждевременный износ/старение металла;
• обезопасить узлы трения при сложных механических нагрузках.

Смазка с дисульфидом молибдена выполняется как самостоятельное соединение и как примесь к литиевым и графитовым лубрикантам. В качестве базового элемента применяется органическое или искусственное масло, мыльный наполнитель для загустения и добавка из самого молибденита.

Самое большое распространение получил выпуск в виде пластинчатой массы – самых разных мазей. Приобретают востребовательность смазки в виде спрея в тубах. В аэрозольном виде она покроет поверхность тонким одинаковым слоем, что повышает однородность смазывающей пленки и понижает расход материала.

Подбирая молибденовую смазку, не забывайте, что как правило применяются частицы молибденита размером 6 мкм.

Для грубых поверхностей металла желателен внушительный размер частиц, они хорошо сглаживают изъяны. Для более ровных поверхностей лучше применять наполнение из более маленьких частиц, увеличивающих скольжение.

По этому, при выборе молибденовой смазки принимайте во внимание, для какой цели она необходима. Лишь тогда ее применение будет прекрасным вариантом увеличения жизненного ресурса применяемых деталей и механизмов!

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.